2010广电0811有线电视网络技术教案新部编本

精品教学教案设计|Excellentteachingplan教师学科教案[20–20学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________市实验学校育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan本学期教学的相法：1、要给学生进行分组，2、要充分高计一些问题让学生组队来完成〔如，教学楼的有线电视分配，工程设计，针对一颗卫星，设计接收方式，材料的报价，性能解析，等〕3、要注意标准学生的报告格式，必要时提示范本；4、接合本学期学生可能提前走，提前设计一些议论方向，目的让学生自主学习。第一章1.1有线电视的起源与展开一起源〔略〕1940年美国的共用天线二有线电视的特点有线电视系统的功能拥有以下特点1、改进了用户电视的收视质量扩大了电视的覆盖范围开路电视播送拥有直线流传的特点，很容易受城市高大建筑和遥远地域地势的影响!而产生弱场强区和阴影区同时建筑物和顶峰等不单会阻截电波而且还能造成电波的屡次反射。因而产生对电视图像的搅乱，其他，受电视台发射功率限制和空间介质对电视信号流传的衰减，使得距发射台较远地域的信号强度大为降低。由于各电视发射台的地址、高度和发射功率各不相同，用户接收到的信号强度差别很大这些客观因素存在使个体接收的用户难以收看到高质量的电视节目。但是对有线电视台来说，那么可以经过采用高增益天线，增加天线放大器、加高接收天线高度和选择适宜的地址安装天线等举措提高接收信号的质量，再通过有线电视系统传输给用户，进而改进了处于不利地理地址和接收环境下用户的收视效果进而扩大了电视的覆盖范围。2、用户接收的电视节目数量显著增加频谱资源获得充分利用有线电视系统本身是一个相对独立的系统。它既不受开路电视信号的影响，也不会对其他系统产生搅乱。因而可最大限度地利用频率资源，有线电视系统经过采用先进的邻频办理技术和启用在开路电视中不可能使用的增补频道。更进一步大大增加了系统内传送节目的数量，节目数达数十套之多。特别是近几年来数字压缩技术的展开，使有线电视系统可以传送的节目数超过了上百套。3、有利于展开付费电视业务，知足不同用户的收视要求有线电视系统节目传送能力的不断提高，为不同层次用户提供多种特意内容的节目并收取一定费用提供了有利条件。如开设体育、电影、音乐、商品信息等专用频道、相对于无线电视播送，有线电视经过采用加解扰技术使付费电视业务中的收费管理更简略。进而取得较好的经济效益和社会效益。4、可扩展成多媒体宽带网，提供多种效劳业务作为一个已进入千家万户的大型宽带网络，经过对有线电视系统进行必要的扩大和实施以双向化为代表的技术改造。可以将其扩展成为多媒体宽带接入网。实现其综合利用。经过这一网络不单可以为用户提供已有的模拟电视播送，还可以提供数字电视播送、图文广播以及、电子信箱、Internet接入、视点播、交互式视频游戏、远程教学、远程医疗、网上购物等综合性效劳。三有线电视的展开四、有线数字电视什么是数字电视？指采集、制作、播出、存储、接收采用数字技术的电视。频道扩容，画质提高、交互式出现、增值业务。〔模糊媒体间的区别〕1.2有线电视的基础知识一、电磁波流传的根本知识1、电磁波育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan无线电波和其他电磁波同样，其波长、频率和流传速度有如下关系c/f极化的观点2、电磁波的划分书上有进一步的细分。3、电磁波的发射与接收天线的可逆水平与垂直极化波的天线地址二、信号的分贝表示分贝的定义使用分贝的好处三电平的表示1、相对电平2、绝对电平3、几种绝对电平的单位如dBmWdBuV及0dB10dB20dB的含义四噪声信噪比与噪声系数1、信噪比=10lg(S/N)=S-N2/载噪比=10lg(C/N)载噪比与信噪比之间的关系C/N=S/N+6.4dBVoIP〔VoiceoverInternetProtocol〕简而言之就是将模拟声音讯号(Voice)数字化，以数据封包(DataPacket)的型式在IP数据网络(IPNetwork)上做实时传达。VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan的效劳。VoIP可以在IP网络上廉价的传送语音、、视频、和数据等业务，如统一消息、虚构、虚构语音/邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、存储转发和各种信息的存储转发等。1.3有线电视系统归纳有线电视系统的构造可以分成四个部份，这一节的内容就是先从总体上来介绍有线电视系统的组成，要求注意的是本是一种归纳，是让学生对有线电视系统有一个印像：育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan上图是一个有线电视的系统根本构造框图一、信号源1、空间接收的信号如有：播送电视信号、卫星电视信号、微波电视信号2、自办的节目信号本教材的P9最后一段二射频前端作用其作用是将从信号源来的信号，进行必要的办理，将其转变成适于传输的射频信号前端的作用有频率转变—调制—频道变换—放大—混杂—混杂--分配三、干线传输系统作用是把前端的信号传输至用户以传输的媒质分类有1、同轴电缆2、光缆3、微波四、用户分配网络由分配放大器、延放大器、分配器、分支器、用户终端盒等组成育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan1.4有线电视的邻频道传输技术在这一节中我们主若是要议论，有线电视系统中的频率利用与划分问题。由于在一个时空中频率资源是有限的，为此人们在传输电视信号时，对占用什么频率有着规定。同时由于技术的进步，电视频率的划分还出现一些变化。主若是早期的隔频传输与现在的邻频传输。为了解析频道传输问题，我们首先回忆一下，人们对频谱的划分：一、有线电视传输频谱划分我国规定的无线播送电视频率主要有48.5MHz～108MHz、167MHz～223MHz、470MHz～566MHz和606MHz～958MHz4个频段，开路电视频道一共有68个，每个频道的带宽都是8MHz，其频率范围由fV-1.25MHz到fV+6.75MHz，其中fV是图像载频，而伴音载频fA比图像载频高6.5MHz图电视频道的频谱散布图有线传输系统的频率配置方案基于无线电视播送频率配置方案，并增加了有线电视专用的增补频道。对于单向有线电视系统而言，各邻频系统拥有的频率资源情况如下表邻频系统300MHz450MHz550MHz750MHz862MHz标准频道DS1～DS12DS1～DS12DS1～DS22DS1～DS42DS1～DS56增补频道Z1～Z16Z1～Z35Z1～Z37Z1～Z42Z1～Z42育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan共计〔个〕2847598498〔同时可参看书中P12图1-5的表述〕二、隔频传输这是一种老技术标准，在配置好的系统中，VHF段只用6个频道，UHF段只能用10个频道，其中UHF中的大局部不可用。这一技术现在只在一些小型自办电视台中使用如学校，厂矿对节目数要求不高的场合。隔频传输的定义：系统所使用的频道不相边，而是间隔着使用。其原因是1、战胜邻频的搅乱2、战胜镜像频道搅乱；3、降低高频的衰减不一致三、邻频传输即连续应用标准电视频道，的一种传输形式，是当前使用的。1、邻道抑制度60DB最好全部抑制，但事实上不可行，下降60dB只是主观上感觉不到邻道的最低限度。2、带外抑制度本频道8MHz外的成分相对于基准电平小60dB.即有纯的频谱。3、图像载波电平与伴音载波电平之比可调。17dB的要求，目的是使邻道的伴音缺乏以本频道的图像。4、各频道的电平相对一至，任意频道间差小于10dB，相邻的小于2dB.四、信号的办理方式为到达以上的技术要求，对电视信号要进行办理。由于对于RF信号频率高不宜办理，一般多采用中频办理方式。故这里所议论的是有线电视系统前端的一些问题。信号办理器的组成：下变频器、中频信号办理器与上变频器三个局部。特点与功能：1、为解决A/V可调进行音视频分别；2、为解决带外抑制度用声外表波滤波3、为解决各频道的电平相对一致采用AGC电路4、为保证频率的稳定性采用晶振。五有线电视系统的频率配置见P15表1-4第二章播送电视接收2.1有线电视接收系统的根本组成一、一些根本观点1、开路电视电视节目经过空间电磁波传送的，其工作频道是标准频道。2、陷波器陷波器是一种谐振电路，也许说是一种自动开关的感觉器，在天线工程上应用它可以根据信号的频率，自动延长或缩短天线的长度。无线电接收机中特意用育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan于除掉某些无用信号以减小对有用信号的搅乱的滤波器。用在电路上滤除不需要的频率的信号，比方在带通滤波器通频带的边缘外加陷波器，平时是串通一个并联谐振回路，或并联一个串通回路，它们的谐振频率就是要滤除的频率，二、开路电视的根本组成见书P17的图2-1注意三个问题1、天线的方向对应不同的极化信号2、加滤波器与陷波器的作用3、最终信号输送给谁？2.2接收天线与馈线天线在播送电视中的作用：引入电磁波，是第一道门槛一、天线的根本参数1、输入阻抗;天线经过传输线与发射机相连，天线作为传输线的负载，与传输线之间存在阻抗匹配问题。天线与传输线的连接处称为天线的输入端，天线输入端体现的阻抗值定义为天线的输入阻抗(InputResistance)，即天线的输入阻抗Zin为天线的输入端电压与电流之比：ZinUinRinjXinIin其中，Rin、Xin分别为输入电阻和输入电抗，它们分别对应有功功率和无功功率。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan有功功率以损耗和辐射两种方式耗散掉，而无功功率那么驻存在近区中。天线的输入阻抗决定于天线的构造、工作频率以及周围环境的影响。输入阻抗的计算是比较困难的，因为它需要正确地知道天线上的鼓励电流。除了少数天线外，大多数天线的输入阻抗在工程中采用近似计算或实验测定。2、天线方向性与方向图是指在离天线一定距离处,辐射场的相对场强〔归一化模值〕随方向变化的曲线图,平时采用经过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面方向图来表示。天线的辐射与接收作用散布于整个空间，因而天线的方向性即天线在各方向辐射〔或接收〕强度的相对大小可用方向图来表示。以天线为原点，向各方向作射线，在距离天线同样距离但不同方向上测量辐射〔或接收〕电磁波的场强，使各方向的射线长度与场强成正比，即得天线的三维空间方向散布图。这样的方向图是一空间曲面，如图2-6〔a〕所示。zrz1.01.0Ox1.0r(b)y1.0x

rsin2sinO1.0xy(a)(c)图2-6天线空间与平面方向图(a)天线空间方向图;(b)E平面方向图;(c)H平面方向图3、主瓣宽度对于任一天线而言，无论是E面方向图仍是H面方向图，它们一般呈花瓣状，故方向图又称为波瓣图。最大辐射方向所的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣，处于主瓣正前方的波瓣称为后瓣。见图2－7。所谓主瓣宽度平时是指主瓣最大值两侧功率密度等于最大方向上功率密度一半的两个方向间的夹角，以2θ0.5表示。当功率密度下降一半，场强那么相应地降至0.707倍。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan4、天线的频带宽度与天线的尺寸有关，越大越宽5、天线的驻波比全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，为英文VoltageStandingWaveRatio的简写。在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Ｖmax，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Ｖmin，形成波节。其余各点的振幅值那么介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。驻波比是驻波波腹处的声压幅值Vmax与波节处的声压Vmin幅值之比。在驻波管法中，测得驻波比，就可以求出吸声材料的声反射系数和吸声系数。在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的局部搅乱会集发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，人们建立了“驻波比〞这一观点，SWR=R/r=(1+K)/(1-K)反射系数K=(R-r)/(R+r)(K为负值时说明相位相反)式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值同样时，即到达完全匹配，反射系数K等于0，驻波比为1。这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1的。二、几种常有的天线1、半波振子〔有源〕2、折合振子3、引向天线〔4、组合天线三、馈线仅要考虑阻抗匹配而且还要进行平衡--不平衡变换。1、λ/4平衡变换器〔λ是信号频率的波长〕λ/4平衡变换如图1所示，半波振子的输入阻抗是75欧的平衡负载，用75欧的同轴电缆与之配接虽然阻抗是匹配了，但平衡却不匹配，必须参加一个平衡变换器。半波振子的一臂与主馈线外导体相连〔图1中的A点〕，另一臂与λ/4导体上端和同轴电缆的内导体相连接〔图1中的B点〕，λ/4导体的下端那么通很短接金属环与主馈线的外导体育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan相接〔图1中的C点〕。那么A--?B点之间的距离为λ/2，所以，B点的信号送到A点时恰巧反相，这样一来就把同轴线的不对称变为对称了。从A、B两点向短接金属环看进去是一段λ/4的短路线，其阻抗为无穷大，所以对阻抗匹配不会造成影响。2、不对称U型环平衡变换如图2所示，它由两段特性阻抗均为75欧的同轴线组成，其中一段为λ/4，另一段为3λ/4，两段同轴线的内导体分别与半波振子的两臂A、B相连，另一端与主馈电缆相连于C点，可见主馈线到振子两馈电点路径的波程相差为3λ/4-λ/4=λ，/2即两馈电点的信号电压大小相等，方向相反。因而保证了平衡馈电。阻抗匹配：由于半波振子是平衡式的，每个馈电点对地阻抗为75/2=37.5欧，馈电点A经过λ/4的75欧电缆到C点的阻抗为：75平方/37.5=150欧，馈电点B经过3λ/4〔λ/4的奇数倍〕75欧电缆到C点的阻抗为：75平方/37.5=150欧，那么C点的合成阻抗为：150/2=75欧。显然和主馈电缆的阻抗是匹配的。3、λ/2平衡变换器育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplanλ/2平衡变换器又叫U型平衡变换器，如图3所示，折合半波振子天线〔输入阻抗为300欧〕与会75欧的同轴线连接时，二者阻抗不匹配，因此必须在它们之间加装U型平衡变换器。从图3可看出，馈电点A和B的对地阻抗为300/2=150欧，信号从主馈电缆传至A点分成两路，分别供给振子左右两边的负载。由于A、B两馈电点的波程差为λ/2。因此，A、B两馈电点的电源大小相等，方向相反，进而到达了平衡变换的目的。再看阻抗方面，由于A、B两点的对地阻抗均为150欧，那么合成在一起后，A点的阻抗应为两馈电点的并联值即150/2=75欧，所以阻抗也是匹配的。2.3广电接收的其他设备1、天线放大器用于天线与馈线间的超高频、宽带、低噪声放大器。用于增强因接收距离太远而造成的较弱信号、补偿天线与电视机间传输距离的损耗以及共用天线系统中保证分配器获得必需的输入功率，以提高接收质量。2、频道滤波器2、陷波器陷波器是一种谐振电路，也许说是一种自动开关的感觉器，在天线工程上应用它可以根据信号的频率，自动延长或缩短天线的长度。无线电接收机中特意用于除掉某些无用信号以减小对有用信号的搅乱的滤波器。用在电路上滤除不需要的频率的信号，比方在带通滤波器通频带的边缘外加陷波器，平时是串通一个并联谐振回路，或并联一个串通回路，它们的谐振频率就是要滤除的频率，在电视机电路中频局部很常有。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan3.1卫星电视系统的根本组成卫星电视播送就是利用静止卫星上的大功率转发器向特定的地域传送播送电视信号，用户经过相应的接收设备直接收看电视和〔或〕收听相应的节目，一般地称这种播送方式为卫星电视播送。同步卫星只能存在于地球赤道面上距地35800公里处的轨道上。仅从理论上解析，有三颗卫星可进行全球通信覆盖。一、卫星电视播送系统的组成卫星电视播送系统主要有上行地球站、播送卫星、卫星电视接收站、卫星测控站四大个主要局部组成。下面是卫星电视播送系统组成示意图，〔1〕上行地球站〔简称上行站〕上行地球站的主要任务就是把电视播送中心的播送电视信号加以信号办理，并经过调制、上变频，然后对输出信号的功率进行放大办理，再经过定向发射天线向卫星发送上行微波信号。同时也接收由卫星下行微弱的微波信号，以监测卫星转播节目质量。平时将地面发送到卫星的信号称为上行信号，把卫星传送到地面的信号叫做下行信号。上、下行信号的载波频率是不同样的，这样就防备了上行信号和下行信号育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan之间的相互搅乱。上行地球站可以是一个或多个，根据它们的功能的不同又可分为：①上行主站：上行主站是固定的卫星电视信号发射中心，它拥有发射电视信号给卫星和接收卫星转发回来的电视信号的功能；其他，它还可以监测卫星传输的信号和遥控卫星的状态以保证卫星传输信号的质量；②上行分站：上行分站的主要功能是和上行主站相似，当主站出现问题时，可以作为上行主站的备份，只但是上行分站不具备对卫星信号的监测功能和遥控功能；③上行移动站：上行移动站常用于现场直播或现场采访。上行移动站安装在专用的卫星电视转播车上，相当于一个移动的上行分站。其特点是设备移动性好，方便灵巧。〔2〕播送卫星电视播送卫星，它近似于一个电视差转站，将设置在地球上的上行站发射的电视载波信号接收放大和频率变换办理后，再向所效劳的覆盖地域转发。为了实现播送电视信号的正常转发，要求卫星保持精确的姿态和轨道地址。并且卫星相对于地球是静止的，以便地面卫星接收站正确地接收卫星传送的信号。〔3〕卫星电视接收站它主要用来接收播送卫星下发的电视节目信号，由接收天线接收卫星电视调频载波信号，经解调后送出电视视频信号和伴音信号。各类接收站为用户提供不同传输方式来收看卫星电视节目。接收站可分为四各种类：①个体接收者：当卫星向效劳区转发节目信号，电波到达地面的功率足够大时，用户可以用小型的卫星电视接收设备直接接收卫星转发的电视节目。②集体接收站：它是一种较大天线的接收装置，接收播送卫星转播的节目，供集体用户收看。如播送电视大学的远程教学接收点或一些单位的办公大厦等。③无线接收站：主要用来接收卫星电视信号，作为电视节目源，供设在该地域的电视台或转播台进行转播，即无线转播。④有线电视收转站：将接收到的卫星电视信号经放大、变频和调制变换后，以VHF或UHF调幅电视信号形式，经过有线电视系统分送到各用户收看卫星电视节目。〔4〕遥测遥控追踪站该站的主要任务是测量卫星的各种参数，监测调整卫星上所有设备的工作状况。如卫星内部设备的电压、电流、功率、温度、压力等；对卫星实施各种功能状态的变换。测控卫星的姿态和轨道地址，调整卫星状态以保证卫星相对于地球静止，并使卫星天线波束对地球外表地覆盖地域保持不变等等。二、卫星电视播送的特点〔1〕覆盖面积大，传输距离远，能量散布平均，但信号弱。同步卫星位于赤道上空约35786km的高空，一颗卫星的视区可达全球面积的42.4%，三颗卫星可覆盖全球，由于卫星转发器是利用定向天线把电波齐聚成窄波束，能比较平均的辐射到覆盖地域内，效劳区中心和边缘地域的电场一般相差2～4dB，同时在效劳地域内不受地理条件限制，是解决遥远地域和山区的电视覆盖的最好方法。特别是我国幅员辽阔，地域复杂，用一个转发器就能平均地覆盖整个国土。由于卫星的辐射功率小，而且卫星离地面距离远，因此，到达地面的场强要比一般地面电视播送弱30dB以上，故要接收卫星电视信号需要较大的天线和低育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan噪声前置放大器。〔2〕卫星电视播送质量高、传送节目套数多，信息容量大。卫星电视播送采用的是调频，因而抗搅乱能力强，输出信噪比高，失真小；工作频率高，受工业搅乱、无线电波等搅乱较小，而且可实现较宽的工作频段。如：KU频段〔11.7～12.2〕GHz、宽度达500MHz，能容纳24个模拟频道，每个频道带宽可达27MHz.；卫星电视天线发射的波束窄，而且是直接视线接收，不存在向地面电视播送那样屡次中转和变换带来的失真以及信噪比下降的情况，信号比较稳定。〔3〕投资少，收效高。根据亚洲播送结盟〔ABU〕估算，如果覆盖1000万平方公里的面积与微波中继线路相比，总投资要节约60%，我国只需要一颗卫星即可覆盖全国，而相同条件下那么需要架设100米高的电视塔2400座和更多的微波中继站，而且卫星流传还可以减少大量的维护人员。3.2卫星电视接收系统的组成与工作原理1．卫星地面接收站的组成卫星地面接收站的根本组成可分为室外局部、室内局部两大局部。如图10.2所示，育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan图10.2卫星电视地面接收站的根本组成室外局部主要有天馈系统和高频头组成，天馈系统包括抛物面接收天线、馈源、波导变换器等组成；室内局部主若是卫星电视接收机和接收终端组成。2．卫星电视天线的作用卫星电视接收天线是卫星电视接收站的前端设备，它实质上是一个电磁波收集器，它的作用就是把反射面内收集到的卫星传送到地面的微弱的电磁波齐聚起来并变换成高频电流，然后传送至后边的办理电路办理，它在卫星电视播送系统中是不可缺少的局部，它的性能利害直接影响到整个系统的接收效果。3．常用的卫星电视接收天线当前，在国内外使用的卫星电视接收天线的种类较多，它们的种类一般和工作频段有关，在U波段常用反射面天线和平面天线，C波段常用反射面天线，L波段采用螺旋天线等。详尽可以分为五种：①前馈天线：馈源位于天线反射面的正前方；②偏馈天线：馈源偏离反射面的口径；③后馈天线：馈源位于天线反射面的前方；④螺旋天线：用螺旋线作为信号接收的导体；⑤微带天线：用微带做成天线的形状。下面主要介绍种常用的卫星电视接收天线。〔1〕抛物面天线抛物面天线是由金属的旋转抛物面形的反射镜和放在焦点上的馈源组成。图10.3抛物面天线示意图如图10.3所示，在xOy平面内，O为抛物线极点，F为抛物线焦点，f为抛物线的焦距，那么抛物线方程为：x2=4fz〔10.1〕育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan抛物线绕Oz轴旋转成抛物面的方程为：x2+y2=4fz〔10.2〕过F作一与x轴平行且足够远的直线MF作基准，抛物面拥有下述两个特性：①自焦点F到抛物面上任一点P的距离FP和P点到口面的垂直距离PQ之和为常数；②从任意一点P作抛物线的法线PN，在作出和角NPQ角度相等的线，那么该线穿过焦点F。根据以上的原理可知，从卫星发射出来到达天线的电磁波虽然为球面波，但是经过长距离的传输后，到达卫星接收天线时可看作是平行于天线轴向流传的平面波，该波经过抛物面反射后，聚焦到抛物面焦点上的馈源上，大大提高方向性和增益。所以，当天线的轴向对准卫星时，能获得电波能量的最大值。由于抛物面天线构造简单，制造、安装、维护十分简一方面，而且，性能稳定可靠，该天线的本钱较低，所以，它是个体和小范围使用是最为常用的一种卫星接收天线。〔2〕卡塞格伦天线标准的卡塞格伦天线是按照卡塞格伦望远镜制成的后馈式天线，构造如下列图10.4所示：育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan图10.4卡塞格伦天线原理图卡塞格伦天线的工作原理：卡塞格伦天线的主反射面和双曲面的焦点重合在点上，并且位于轴线上，轴线对准卫星，由于卫星发送来的电磁波方向和轴线方向平行，当卫星发射的电磁波到达时，首先由主反射面将电波进行反射到副反射面，再由副反射面发射到馈源上并且聚焦于馈源上，馈源的地址位于副反射面的另一个焦点上。卡塞格伦天线的优点：天线各局部紧凑，减少了传输过程中产生的噪声和损耗；主副反射面调整方便，效率高；抛物面的焦距很短，降低了整个天线的长度；能很好的抑制噪声。它的缺点是：由于副反射面的绕射和遮挡，限制了天线效率的提高；小口径天线的效果反而变差；价格昂贵，不是于家庭和小范围使用。〔3〕偏馈天线由于抛物面天线焦点周边的馈源装置的影响，卡塞格伦天线副反射面和支撑架遮挡的影响，进而致使天线的旁瓣增大，增益下降。为了减少这些因素的影响，经常采用偏馈天线。偏馈天线的根本构造如图10.5所示，其中〔A〕是单反射面天线，〔B〕是双反射面偏馈天线。图10.5偏馈天线的示意图偏馈天线并不是成心将馈源地址放偏，而是将抛物面天线的反射面截取一部分作为天线的反射面，馈源的相位中心仍在原抛物面的焦点上，但馈源的最大接收方向指向偏馈反射面的中心。当前KU频段的接收天线较多采用偏馈式天线。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan4．高频头〔1〕室外单元的功能卫星电视接收系统的室外单元，又称之为高频头，它的地址是在室外卫星电视接收天线的馈源之后。卫星电视接收天线接收到卫星转发的信号经过了约35786km左右的远距离传输，所以其信号极其微弱，高频头将天线接收到的下行微弱的电磁波信号进行放大，并将它变成频率为950～1450MHz〔或1750MHz，最高可达2150MHz〕的第一中频信号，以便经过射频电缆将它送给室内的卫星电视接收机进行电视信号的解调。所以，整个室外单元主要任务是完成微波信号的低噪声放大和降频变换。〔2〕室外单元的组成高频头的内部主要有两局部组成：微波低噪声放大器和微波下变频器，所以也称为低噪声下变频组件，英文缩写为LNB(LowNoiseBlock)。高频头的根本组成框图如图10.7所示，从图中可以看出，高频头由波导—微带变换器、微波低噪声放大器、本机振荡器、混频器、前置中频放大器、二次稳压器和直流—直流变换器等局部组成。图高频头的根本组成框图〔3〕高频头办理信号的流程①波导—微带变换器的作用是将波导口输入的电磁波的场信号，变换成微育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan带电路上的路信号，以便对信号进行放大和变频；②微波低噪声放大器一般有2～4级微波场效应管〔FET，FieldEffectTransistor〕放大器组成，提供约20～40dB的功率增益，以便将信号放大到足够的水平，供给混频电路进行下变频办理；③本机振荡器一般采用介质谐振器稳频的场效应管振荡器，产生高稳定的固定振荡频率〔C频段为5.15GHz，Ku频段为10.75GHz〕，以便为混频器提供所需的本振信号；④混频器一般由微波二极管或微波场效应管组成，它利用二极管或场效应管的非线性特性，产生输入信号与本振的差拍信号，并经过低通滤波器选出所需的中频信号；⑤前置中频放大器一般由3～4级硅双极性晶体管放大器或集成电路组成，工作与第一中屡次率〔950～1450MHz〕上，提供30～40dB的功率增益，以便将信号放大到足够的强度，在经过射频电缆传送到室内接收解调单元；⑥因为高频头在室外工作，它的供电由室内单元的卫星接收机提供。为了战胜不同长度电缆对直流供电产生不同压降的影响，保证高频头各级电路静态工作点的稳定，并抑制外部搅乱，在高频头内部要增加一个二次稳压电路。其他，由于高频头内微波场效应管电路平时需要负偏压，故还需要一个直流—直流变换器，以便将正电源变换成负电源，供各级场效应管电路使用。5、卫星电视接收系统的室内单元室内单元又称卫星电视接收机，平时是指卫星电视接收装置中放置于室内的那一局部。根据其办理信号的种类，可分为模拟卫星电视接收机和数字卫星电视接收机。为适应卫星电视播送技术的展开和家庭使用的新要求，卫星电视接收机在新功能的开发方面有了很大的进展。多频道、多伴音、多制式、多功能的卫星电视接收机已是展开的趋势。下面主要介绍模拟卫星电视接收机和数字卫星电视接收机的根本组成和功能。1〕模拟卫星电视接收机模拟卫星电视接收机的根本功能是将室外单元经过射频电缆送来的第一中频信号〔950～1450MHz或950～2150MHz等〕，经变换办理后获得视频和音频信号并提供给用户。模拟卫星电视接收机平时包括以下几个局部：电子调谐选台器、中频放大与解调器、图像信号办理器、伴音信号解调器和射频调制器。其构造框图如下列图。图10.8模拟卫星电视接收机的根本组成框图育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan图中各个局部的主要作用和信号流程简介如下：〔1〕电子调谐选台器其主要功能是从室外单元经过射频电缆送来的第一中频信号〔950～1450MHz或950～2150MHz等〕中选出所要接收的某一卫星电视频道的频率，并将它变换成固定的第二中屡次率〔平时是479.5MHz〕，送给后边的中频放大与解调器。〔2〕第二中频放大与解调器它将输入的固定第二中频信号经过滤波、AGC放大后，再进行频率解调，获得包含图像和伴音信号在内的复合基带信号，同时还输出一个可以表征输入信号大小的直流信号，用于控制前级放大电路的增益，也可用于指示信号电平的大小。〔3〕图像信号办理器它从复合基带信号中分别出视频信号，并经过去加重、能量去扩散和极性变换等一系列办理之后，将图像信号复原并输出给监察器或电视机。〔4〕伴音信号解调器它从复合基带信号中分别出伴音副载频信号，并将它放大、解调后获得音频信号，再经过去加重、音频放大输出推动扬声器。〔5〕射频调制器为了使没有视、音频输入接口的老式电视机可以看到卫星电视节目，需将输出的图像和伴音信号再次调制在某一个电视频道上，以便经过电视机的射频输入端传送给电视接收机。2〕数字卫星电视接收机数字卫星电视接收机是指数字卫星电视接收系统中放置于室内的那一局部设备，故又称为室内数字接收单元，或称为数字卫星电视机顶盒〔Set-Top-Box〕，有时也称综合接收解码器〔IRD，IntegratedReceiverDecoder〕等。其根本功能是将室外单元经过射频电缆传送下来的第一中频信号〔950～2150MHz〕，经本机变换器办理后输出视频和音频信号，提供给用户的电视机、监察器或其他调制转发设备。与模拟卫星电视接收机不同的是，为了适应卫星电视播送技术的展开、知足展开新的数字业务的需求和方便不同用户的使用，数字卫星电视接收机在接收和办理数据能力上、新增的操作功能上、以及用户交互界面的设计上都有了很大的进步。由卫星接收天线接收的数字卫星电视信号，经高频头进行下变频获得频率较低的第一中频信号，经过射频电缆送给数字卫星接收机。数字卫星电视接收机的系统组成见图。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan图10.9数字卫星电视接收机系统的根本组成框图下面简要介绍各局部单元电路的工作原理和信号流程：〔1〕电子调谐选台器其主要功能是从室外单元经过射频电缆送来的第一中频信号中选出所要接收的某一卫星电视频道的频率，并将它变换成第二中频或零中频信号输出。在早期，该模块和模拟卫星电视接收机的对应调谐器同样，也是由低噪声放大器、追踪滤波器、混频器、本机振荡器和声外表滤波器等电路组成，输出中屡次率为479.5MHz的第二中频信号。但随着技术的进步，该电路已经渐渐被零输出中频方案所替代。所谓的零中频方案，就是在混频时，使本机振荡器的输出频率与输入信号频率相同，进而使混频电路的输出信号为零中频的基带信号。该基带信号可直接送到后边的数字解调停解码电路进行办理。其好处就是节约了中频办理电路和声外表滤波器等元器件，进而简化了电路，降低了本钱。〔2〕信道解调停解码该模块对应于发射系统的信道解码模块，其功能是对输入的零中频的模拟信号进行模数转变，并进行载频和时钟的恢复，校正在模数转变过程中产生误差，产生正确的抽样值。该模块的另一个作用是纠正传输过程中产生的误码，提高传输的可靠性，为解多工复用电路提供无误的传输码流，进而保证了图像和伴音的信号质量。〔3〕解多工复用该模块对应于发射系统的多工复用模块。它是根据传输码流中所定义的特殊语法〔主若是利用PAT和PMT表的相互关系〕来进行解复用的。由于复用过程是分两级进行的，故解多工复用过程也是两个层次：先对传送流解复用，获得独育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan立的节目流，接着对节目流进行解复用，分别出节目流中的视频、音频以及一些效劳信息数据，送给信源解码模块。〔4〕信源解码模块该局部包含了视频解压缩和音频解压缩两大局部。按照MPEG-2的解码算法分别对压缩的视频码流和音频码流进行编码，进而获得正常的视频数据和音频数据码流。〔5〕视频编码和音频数模变换视频解码器输出的色差信号和亮度信号是数字化的码流，它必须经过视频编码器编码产生PAL或NTSC制式图像信号，以便送给普通的模拟电视机收看。音频解码恢复出的信号也是数字形式，也经过D/A变换器将它转变成模拟的音频信号，送给电视机重现伴音。〔6〕射频调制器该模块作用与模拟卫星接收机的对应模块同样，将视频和音频信号以残留边频带调幅方式调制在UHF或VHF频段的载频上，以便送入电视机的天线输入口，使不带AV输入端子的电视机也能收看到数字卫星电视节目。〔7〕32bitCPU数字卫星电视接收系统是一个庞大的复杂的系统，各个模块都有各自复杂的办理算法，彼此之间的数据交换十分频繁，数据的办理和传输速度要求很高。其他，为了实现设备与用户之间的优异的交互性，也需要功能齐全的屏幕图形交互界面。因此，需要采用速度快、功能强大的32bitCPU。它所要完成的主要功能有：控制电子调谐选台、信道解调停解码、解多工复用、信源解码等模块的工作，并保证这些模块的相互协调，随时响应并办理用户的操作指令。随着集成电路技术的展开，数字卫星接收机的整机组成芯片数量越来越少。从七片方案到当前的单片方案，使得数字卫星接收机的体积不断减小，本钱不断降低，而功能不断增强。3.3卫星电视接收技术的展开略主要内容有：1、C波段向KU波段过渡；2、模拟向数字过渡；3、。。。。。。。。〔P34〕育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan4.1常用前端设备的根本构造和工作原理有线电视的前端应该称为是有线电视系统的核心。前端的功能是把来自各种信号源的信号进行办理，使其知足射频传输的要求，最终合成一路信号输出给电缆或光发射器等干线传输系统。前端的利害会直接影响有线电视系统的传输质量与收视效果。前端作为有线电视系统的核心，它的组成主要包括电视调制器、频道办理器、电视解调器、前端放大器、导频信号发生器和多路混杂器等设备。根据组成的有线电视系统的不同，有选择的使用以上的设备来组成前端。一、电视调制器调制器是将视频和音频信号变换成射频电视信号的装置,它常与录像机、摄像机、卫星接收机等配合使用。调制器有高频(直接)调制和中频调制两种方案,在中高档调制器中常使用后者。高频直接调制方案的框图如下列图所示。调制电路大多采用三极管高电平调制方式,输出幅度大,失真和搅乱也大。〔注：BPF在通信中〔band-passfilter〕，即带通滤波器〕中频调制的方式如下列图示育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan二、频道变换器与频道办理器频道变换器是只进行载频搬移而不改变频谱构造的频率变换器,主要有以下几种:●U-V变换器。将UHF的电视信号变换成VHF的电视信号,在VHF较低频率上传输,容易保证信号质量和降低系统本钱。●U-Z变换器。采用增补频道进行信号传输时需要U-Z变换器。●V-U变换器。在全频道有线电视系统中,可以用V-U变换器把VHF的电视信号转换为UHF的电视信号。●V-V变换器。在强场强区,为了战胜空间波直接窜入高频头而形成前重影,往往采用V-V变换器。频道变换器从工作原理上分,有一次变频和二次变频两种。前者构造简单、体积小,但存在好多搅乱,而且涉及的品种多。后者搅乱少、品种也少,易实现系列化,但是体积大,本钱高。一次变频的频道变换器的原理框图示如下。为保证频谱不倒置,平时采用低本振取差频方式,即fP2=fP1-fL。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan一次变屡次道变换器二次变屡次道变换器频道办理器有两各种类,即外差型和解调-调制型。与二次变频的频道变换器相比,它主要多了中频办理器和中频AGC两局部。因此,它可以在中频将图像与伴音进行分别,并进行伴音电平的调节;然后,再与图像信号进行混杂。下列图为一PAL/D·K制电视频道办理器框图。解调-调制型频道办理器主要用于经过微波中继的超大型系统,而一般常用的是外差型。频道办理器框图三、电视解调器电视解调器的作用是：把接收的开路射频RF信号，经过办理分别出音频与视频信号，育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan送入电视调制器等设备。其作用往往是用于改进原射频信号中电视信号的品质。四、多路混杂器多路混杂器是把两路或多路信号混杂成一路射频输出的设备。其主要技术指标是:插入损耗(要小)、隔断度(要大,一般要求＞20dB)、带外衰减(要大)、输入输出阻抗(平时为75Ω)。混杂器分为二类：1是宽带传输线变压器式与2是滤波器式两类。宽带传输线变压器式的优点是用分支器与分配器组成，频道变化不调整，使用方便，但其插入损耗大。见教材P40倒二段滤波器式混杂器，优点是插入损耗小，但调试较困难，如图此处应注意几个主要的技术观点：如什么是插入损耗、什么是相互隔断度、等见P41的4.3五、前端放大器前端系统中的放大器,按构造和实用性可分天线放大器、频道放大器和高电平输出(功率)放大器等几种。(1)天线放大器对于天线放大器，输出信号可到达Sa≤57~60dBμV●宽带型天线放大器同时接收几个频道，噪音系数较小，约2dB育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan●频道型天线放大器一般可由宽带天线放大器+频道滤波器组成，或采用参差调谐放大器。频道放大器放大频道信号，要求线性好、带外衰减大，能电平控制，拥有AGC功能、输出信号电平较高，一般为110~120dBμV。NF比较大。拥有直接频道信号放大或二次变频方式。高电平输出放大器为前端的输出宽带功率放大器，提高负载能力，主要指标是非线性失真和输出电平。另，也可依据放大器的工作频率对前端中的放大器进行分类，将其分为单频、宽频与多频段放大器等〔见P41最后〕六、导频信号发生器为了增加干线长度或补偿由于温度变化而引起电缆衰减量和放大器增益的变化,在干线中要进行自动增益控制(AGC)和自动斜率控制(ASC)。为此,在前端就需要提供一个或两个反映传输电平变化情况的固定频率(幅度也要稳定)的载波信号(导引信号),即导频。导频信号发生器框图当有线电视系统采用同轴电缆作为干线传输时，随着四季的气温变化，会使同轴电缆的育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan衰减量产生变化。同时，由于干线可能长达几千米，电缆中传输的电视信号的衰减和幅频特性的倾斜都要发生变化。要使信号质量保持不变，那么必须在干线放大器中进行自动增益控制和自动斜率控制。对应电缆衰减量的变化来控制放大器的增益，它是自动电平控制的一种方式。由于一般的自动增益控制是以输出信号电平恒定为条件工作的在干线放大器中，因为所用的信号不是恒定的，这就不能直接把输出信号从放大器中取出来实现自动增益控制。采用了导频信号发生器，就可以将导频信号从前端同电视信号一起送入干线传输系统。经过干线放大器，并在干线放大器的输出端取出一小局部导频信号经办理后，再对放大器增益特性进行自动控制。当导频信号电平降低时，控制信号使放大器的增益提高；反之使放大器增益降低，以到达稳定输出电平的目的。在使用导频上，假设对于小范围的网络可不用，假设是干线在5公里以下的可只用一个导频；如果距离更那么考虑使用双导频制，其中一个导频用于自动增益的控制，另一个导频用于斜率的控制。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan4.2前端种类与组成形式传统的有线电视系统前端的主要功能如下所述。1〕提高载噪比2〕频率变换3〕抑制非线性失真和寄生输出育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan4〕邻频办理5〕调制-解调为此可以说，前端在有线电视系统中处于核心的地位，其性能的优劣是直接影响整个系统的收视效果。根据实际的用途，前端的设计可有多种，但都应具备上述的功能。一、小型系统使用的前端二、邻频前端育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan三、数字前端四、智能前端育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan五、综合前端育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan5.1传输系统电缆传输干线传输系统是将前端输出的信号不失真并稳定地传输到分配系统。在干线系统中,传输的介质有多种，仿佛轴电缆、光纤、微波等。有线电视的初期一般育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan采用同轴电缆，但是干线长度一般不超过15公里。在传输距离较远时，采用光纤或微波技术，当前应用成熟的是HFC网络，即干线采用光纤，用户分配网络仍采用同轴电缆的混杂式网络。一、射频同轴电缆1．同轴电缆的构造同轴电缆的构造对射频信号的传输有着直接的影响。它是由内导体〔芯线〕、绝缘层、外导体〔障蔽网筒〕及护套由里向外层层组合而成。如下列图同轴电缆的典型构造其中同轴电缆的内导体用来传送射频信号，有时也传送交流电。介质绝缘层的作用是绝缘与支撑，但它的存在也形成了对电磁波传输的阻截作用。外导体的作用是防备自己射频信号的泄露和外部搅乱信号的侵入，同时它也是射频信号和交流电源的“地〞，与内导体一起组成完整的传输回路。〔根据障蔽效果与导体趋肤效应的关系，趋肤深度越深，障蔽要求的导体越厚。所以同轴电缆的障蔽能力取决于外导体的密度和厚度。〕外护套仅起防备作用，用以增强电缆的抗磨损、抗机械损害、抗化学腐化的能力。、型号同轴电缆的种类和规格好多，在系统的不同场合采用不同种类和规格的同轴电缆来知足系统的要求育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan绝缘材料护套材料派生特性电缆代号符号含义符号含义符号含义符号含义S同轴射频电D稳定聚乙烯—空气V聚氯乙烯P障蔽缆绝缘SE对称射频电W稳定聚乙烯Y聚乙烯Z综合缆SJ强力射频电I聚乙烯—空气绝缘F氟塑料C自承式缆SG高压射频电Y聚乙烯H橡套缆SG延迟射频电BY泡沫聚乙烯M棉纱编织缆ST特性射频电YD垫片式聚乙烯B玻璃丝编织缆SS电视射频电YF发泡式聚乙烯VY聚氯乙烯聚乙烯缆双护套F氟塑料LY铝管聚乙烯双护套X橡皮YY聚乙烯双护套YK聚乙烯纵孔育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|ExcellentteachingplanIS绳管式IZ竹管式、同轴电缆的特性和指标1〕特性阻抗根据电磁学理论可求出同轴电缆的特性阻抗为138DZ0lgεrd有线电视系统中的同轴电缆的标准特性阻抗为75欧2〕衰减特性衰减系数反响了电磁能量沿电缆传输时的损耗程度，由内、外导体的损耗αr和绝缘介质的损耗αg两局部组成可由下式进行计算3.56fK1K2)9.9εrftanZ0(Dd可见衰减常数与同轴电缆的构造尺寸、介电常数、工作频率等有关。见P49.〕温度系数同轴电缆的衰减量随温度的变化而变化，优质电缆的衰减值的温度变化量大体为0.1%～0.2%〔dB〕/℃，即温度变化1℃衰减值变化0.1%～0.2%〔dB〕。〕障蔽特性育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan障蔽特性是权衡同轴电缆抗搅乱能力的参数。B20lgE20lgHdBEH障蔽系数=

E(障蔽场强)H(障蔽磁强)E(无障蔽场强)H(无障蔽磁强)它的倒数就是障蔽衰减系数。回路电阻回路电阻是指单位长度内外导体形成回路的电阻值，平时以/km表示回路电阻小，那么在对放大器供电时就能多供几个放大器工作。〕其余参数如最小弯曲半径、老化、驻波系数与反射损耗、防水等。二、常用无源器件1、分配器分配器是有线电视系统中一种重要的无源器件，可应用于前端、干线、支干线和用户分配网络。它的作用有两个：一是将一路信号功率平均分配给几路〔平时分为两路、三路或四路〕；二是将输入、输出端倒过来使用，可将两路信号、三路信号或四路信号混杂起来。平时使用的分配器有3种：二分配器、三分配器和四分配器，它们的符号如P51图所示其电路原理如下育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|ExcellentteachingplanB1是阻抗匹配变压器，B2为分配变压器；R1为吸收电阻，C作高频补偿分配器的参数〕分配损耗〔失〕分配损失〔Ls〕是分配器的一项主要指标，它是指分配器输入端的输入电平Ui与输出端的输出电平Uo之差，即Ls=Pi-Po(dB)分配损失与分配器输出端数目N的关系为〔理想〕Ls=10lgN(dB)2〕隔断度隔断度〔S〕是指信号从分配器的某一个输出端〔可记为a端〕输入，其他各个输出端及输入端均接匹配负载时，a端的输入电平Ua和其他输出端的输出电平Uo之差，即S=Pa-Po(dB)〕输入阻抗和输出阻抗分配器的标称输入阻抗和输出阻抗也是75。4〕电压驻波比电压驻波比〔VSWR〕又称驻波比，它反响了阻抗匹配的状况。≤VSWR≤2育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan、分支器分支器在系统中的根本作用是从一根同轴电缆中提取一小局部信号功率供给一个或几个用户终端。又称它为定向耦合器。分支器和分配器的根本区别在于，分配器平均分配功率，而分支器是从电缆中取出一部分功率提供给用户，而大局部功率持续向后边传输。分支器由一个主路输入端(IN)、一个主路输出端(OUT)和假设干个分支输出端(BR)组成。下图所示为支器原理图和符号。分支器的符号育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan原理图分支器根据分支端数目的不同,平时有一分支器、二分支器和四分支器几种。在分支器中信号的传输是有方向性的,因此分支器又称定向耦合器,它可作混杂器使用。分支器的主要性能指标有插入损耗Ld、分支损耗Lc、相互隔断度S和反向隔断度Sr等,其中:PinLd10lg(dB)PoutLc10lgPin(dB)PBR、其余无源器件衰减器、平衡器、输出口等P54-55附：1〕平衡器在有线电视系统中，电缆对传输信号的衰减量与信号频率的平方根成正比，即电缆的衰减随着信号频率的升高而增加，平衡器那么是对同轴电缆的衰减特性进行频率补偿，也就是说平衡器是一个与电缆频率特性相反的衰减器，对较低频率的信号衰减较大，而对较高频率的信号衰减较小。平衡器平时是由电感、电容和电阻组成的T型网络组成，它的原理图见图4.19。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan图4.19平衡器的原理图L、C组成串通谐振，L、C组成并联谐振电路，这两个LC谐振电路是阻抗互为倒置1122的网络，谐振频率均在信号的高频端。当高频信号经过此电路时，L1、C1串通回路和L2、C2并联回路均谐振，因而衰减量较小，而随着频率的降低，L、C1的串通阻抗增大，L、12C2的并联阻抗降低，因而平衡器在低频时有较大的衰减。进而平衡了电缆对不同频率的衰减量。平衡器按其平权衡是否可变分为固定式和可调式两种。2〕衰减器在有线电视系统中，假设输入或输出电平超过规定的范围，将会直接影响接收效果，而使用衰减器可以适合调节输入、输出端电平，使其保持在适宜的范围内。衰减器一般由电阻组成，没有电抗元件，因此只有幅度衰减，没有相移，能在很宽的频率范围内正常工作。衰减器的电路构造如图4.20所示，它有不同的电路构造，T型、H型、π型、O型、桥T型以及桥H型等，它们均由电阻组成，而且电路是对称的，输入端和输出端可以互相对换。图4.20衰减器的电路构造图衰减器电路简单，制作方便，可靠性高，因此被广泛用在有线电视系统中。它多用于育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan放大器的输入端和输出端，调节并控制放大器的输入，输出电平、也可以改进其阻抗特性。放大器、变频器等输入电平过高时会产生非线性失真，如果在输入端参加衰减器即可保证系统指标正常。在拥有AGC、ALC的放大器中，除了自动控制增益外，都要参加衰减器以手动调节增益。衰减器还常用在分支器中使分支器获得更大的分支衰减量。衰减器可以分为固定式衰减器和可调衰减器两种，固定式衰减器经常做成插件构造，可直接插入放大器内，其衰减量为3dB、6dB、9dB、12dB、15dB、20dB等，可调衰减器一般用于需要经常改变的场合，可调范围一般是0～20dB。三、干线放大器、干线放大器由电缆的特性可知：一方面衰减量随温度升高而增加，另一方面是衰减量与所传输信号的频率有关，与信号频率的平方根成正比，也就是说随着频率的增加，衰减量也越大。针对这两个方面，干线放大器的任务不单要填补信号的平均损失，同时也要注意温度和频率的影响，所以一般高性能的干线放大器拥有自动增益控制〔AGC〕和自动斜率控制〔ASC〕实现温度和频率的自动补偿。干线放大器的种类有多种，从对信号的控制上可以分为手控增益放大器、带温度补偿的手控增益放大器〔3类干线放大器〕、自动增益控制〔AGC〕放大器〔2类干线放大器〕和自动斜率控制〔ASC〕放大器、自动电平控制(ALC)放大器〔1类干线放大器〕等等。选择放大器，要根据干线的传输距离、系统的上限频率、环境温度的变化及投资建设等不同的要求来确定。〔1〕自动增益控制〔AGC〕放大器为了使可变衰减器的变化能跟上电缆温度的变化，可采用自动增益控制〔AGC〕放大器来实现。在自动控制过程中，一般都采用导频信号来作为控制信号，导频信号是由前端系育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan统中的导频信号发生器产生的〔在前一小节中已述及〕，与电视信号一起传送下来。下列图为自动增益控制〔AGC〕放大器的构造框图。自动增益控制〔AGC〕放大器的构造框图从分支器取出一局部干线信号，经过带通滤波器分别出导频信号，然后对导频信号放大、检波，再送入比较放大器与参照电压比较放大后，经过低通滤波，用以控制可变衰减器。当温度升高时，电缆衰减增大，导频信号减弱，比较放大器输出减少，使可变衰减器衰减变小，干线电平保持不下降。〔2〕自动电平控制〔ALC〕干线放大器自动增益〔AGC〕放大器，只能控制增益，而自动斜率〔ASC〕放大器也只是在增益控制的基础之上作一定程度的斜率补偿。自动电平控制〔ALC〕放大器那么是分别控制可变衰减器和可变平衡器，拥有自动增益控制〔AGC〕和自动斜率控制〔ASC〕两重功能，使各频道的电平根本保持不变，因而称其为自动电平控制放大器。自动电平控制放大器的构造方框图如图4.24所示：从分支器取出的一局部信号，经过两个带通滤波器将低导频信号和高导频信号分别出来，再经过各自的放大、检波、比较放大，分别控制可变衰减器和可变平衡器，保持各频率电平根本不变，实现自动电平的控制。ALC放大器的两个导频信号，一般低导频可采用65.75MHz〔3频道的图像载频〕也许77.25MHz〔4频道的图像载频〕；高导频那么可采用448.25MHz。育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan自动电平控制〔ALC〕放大器框图3〕干线桥接放大器和桥接放大器这两种放大器是为了从干线上取出局部信号给分配系统，同时填补传输线路上的损耗。它们的作用与干线放大器近似，只但是多一个支出信号的作用。干线桥接放大器对干线信号和分支信号都提供放大，同时拥有干线放大器的自动增益或自动斜率的控制。干线桥接放大器的构造框图如下列图所示：干线桥接放大器而桥接放大器对干线没有放大作用，经过定向耦合器在干线上提供分支点，只对支线的信号提供放大作用，为分配网络提供足够的信号电平。桥接放大器的构造框图如图4.26所示：育人仿佛春风化雨，授业不惜蜡炬成灰精品教学教案设计|Excellentteachingplan图4.26桥接放大器框图2、干线放大器的特点由上述几各种类的放大器可以看出，放大器有如下的几个特点：〔１〕干线放大器是一个宽带放大器。它的带宽就是有线电视系统的带宽，在这个频率范围内尽可能实现平展输出，对所有频道的信号都进行放大。〔２〕干线放大器的增益是可调的。干线放大器的作用是为了填补电缆上的信号电平损失，实现干线传输的零增益。倘假设增益过小，补偿就缺乏；倘假设增益过大，屡次级联之后，会使放大器进入非线性区，产生非线性失真。〔３〕干线放大器拥有自动增益控制和自动斜率控制的能力。4〕在双向传输系统中，干线放大器还应拥有双向放大的功能，以实现下行信号和上行信号的零增益。5〕干线放大器因为在露天架设，还需有防水、防晒、防腐化、障蔽性能好的性能。3．干线放大器的供电放大器是一个